Jak TO działa? Urządzenia kwantowe. 1100-3JTD, OGUN: 1100-JTD-OG (3 ECTS)
W semestrze zimowym 2024/25 serdecznie zapraszam na wykład z doświadczeniami pt. "Jak TO działa? Urządzenia kwantowe" - wykład będzie we środy o 17:15 - fizycznie w sali 0.03a (parter, ul. Pasteura 5). Pierwszy wykład 9 października 2024!
[DOPISEK: podobno w USOS nie ma wolnych miejsc, ale można się będzie zapisac mailem]
Wykład zdobył wyróżnienie Dziekana Wydziału Fizyki w 2014 r! oraz NAGRODĘ Dziekana Wydziału Fizyki w 2018 r!. Pokazy do wykłądu zdobyły wyróżnienie w 2023 r. Wyróżnienie zdobywają wykłady najlepiej ocenione w studenckich ankietach. Przy okazji dziękuję studentom za dobre ankiety :)
Atutem Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego jest nie tylko wysokiej klasy kadra naukowa, ale także unikatowe możliwości demonstrowania różnego rodzaju zjawisk fizycznych. Kontakt studentów z prawdziwym eksperymentem przeprowadzanym na ich oczach w czasie wykładu pozwala zrozumieć sens praw fizyki zapisanych w języku matematyki, wyrabia intuicję, ćwiczy zdrowy rozsądek i zapada w pamięć. Chciałbym zaproponować wykład będący uzupełnieniem wykładów z Mechaniki kwantowej, Elektrodynamiki, Fizyki materii skondensowanej itp. o pokazy doświadczalne. Studenci II i III roku Wydziału Fizyki wszystkich kierunków i specjalności mogliby na własne oczy zobaczyć zjawiska kwantowe będące podstawą nowoczesnych technologii. Jest to o tyle ważne, że otacza nas coraz więcej urządzeń działających dzięki zastosowaniu mechaniki kwantowej (diody półprzewodnikowe, twarde dyski, pamięci półprzewodnikowe, ekrany OLED, ogniwa i baterie, detektory promieniowania UV-VIS-IR-GHz itp.), w wielu dziedzinach techniki jesteśmy blisko osiągnięcia limitu kwantowego miniaturyzacji (tranzystory w procesorach, rozmiar bitów na dysku twardym), wraz z rozwojem nanotechnologii pojawiły się np. nowe strategie w diagnostyce i terapii medycznej (nanocząstki służące do obrazowania i niszczenia zmian nowotworowych, pokrycia silver-nano itp.). Studenci Wydziału Fizyki, wkraczający po studiach w dorosłe i samodzielne życie nie raz będą musieli odpowiadać na pytanie "jak to działa?". Zadaniem proponowanego wykładu jest pokazanie w jaki sposób można wykorzystać zjawiska kwantowe do budowy nowych urządzeń oraz jak wytłumaczyć zasady działania.
Pokazy: Jarosław Rybusiński
W obronie rozumu: Jeżeli jakaś teoria filozoficzna nie daje się przetłumaczyć na góralski, to jest to teoria fałszywa. Józef Tischner
-
ZALICZENIE: Jedna z trzech form:
- esej na temat PRZYSZŁOŚCI TUTAJ JEST SZABLON (w doc) najpóźniej do 5 stycznia 2023 r.
- film pokazujący doświadczenie i jego POPULARNE wyjaśnienie na gruncie mechaniki kwantowej
- końcowy TEST z wiedzy przekazanej w czasie wykładów - XX lutego 2024 sala X.XX (będzie podana wkrótce, Wydział Fizyki UW) godzina 15:00 (BEZ kwadransa)
Ilustracja: Daniel Mróz do książki Stanisława Lema "Cyberiada"
streszczenie
[w nawiasach przykładowe pokazy lub czas na dyskusję]- Disruptive technologies, czyli o postępie technologicznym [dyskusja ze studentami na temat rozwoju techniki]
- Jak działa komputer? Logika bramek logicznych [pokaz działania klasycznych bramek logicznych AND i OR, sumator na przekaźnikach elektromagnetycznych; budowa żywego sumatora]
- Mechanika kwantowa w doświadczeniach [efekty falowe: dyfrakcja i interferencja światła; elektron jako punkt materialny (lampa elektronowa); ciało doskonale czarne; kamera termowizyjna; efekt fotoelektryczny; linie widmowe atomów; dyfrakcja elektronów (na graficie); nadprzewodnik]
- Co to są półprzewodniki? [przepływ prądu: metal; jony w cieczy; podgrzewane szkło; termistor + ciekły azot; przerwa energetyczna w świetle przechodzącym przez próbkę; diody]
- Co to jest nanotechnologia? Do czego służą studnie, druty, kropki kwantowe? [roztwory kolorowych nanocząstek; zasada nieoznaczoności Heisenberga; pokrycie hydrofobowe (efekt lotosu); podłoże krzemowe (tzw. wafer) z tranzystorami]
- Dlaczego dioda świeci:jak zamienić ładunek elektryczny na foton, a foton na prąd? [kolorowe diody; mieszanie barw RGB i CMYK; jak uzyskać białe światło; kamery cyfrowe VIS-IR]
- Co to jest spin? [pokaz własności magnetycznych materii; indukcja Faradaya (+ nadprzewodnik); eksperyment Einsteina de Haasa; zapis magnetyczny]
- prof. Andrzej Szymacha - 100 lat później Szczególna teoria względności
- Co to jest splątanie kwantowe [stany splątane; nierówność Bella (klasycznie)]
- Co to jest splątanie kwantowe (II) [stany splątane; nierówność Bella (kwantowe); detekcja polaryzacji (kryształy dwójłomne, np. kalcyt)]
- Teleportacja i kryptografia kwantowa [detekcja polaryzacji (kryształy dwójłomne, np. kalcyt) [protokół kryptografii kwantowej]
- Obliczenia kwantowe [płytki światłodzielące; bramka SQRT(NOT) (interferometr Macha-Zendera); "pomiar bez oddziaływania" na interferometrze;]
- Co to jest grafen: ile kosztuje "czarne złoto"? [nanorurki i fullereny; badanie powierzchni grafitu/grafenu mikroskopem tunelowym STM (widać pojedyncze atomy!)]
- Czy komputer może myśleć tylko gdy jest nieobliczalny? O uczciwości w nauce: nauka a pseudo-nauka. [pokazy różnych "cudownych" opasek, "moderatorów pola geopatycznego" itp. [dyskusja ze studentami]
- Prof. Piotr Durka wykład "Elektryczny ślad myśli i interfejsy mózg-komputer"
zasady zaliczenia
OBECNOŚĆ: - w zasadzie obowiązkowa (trzeba być co najmniej na 10 z 15 wykładów). Po każdym wykładzie na platformie UW KAMPUS będzie prosty test, więc żeby być dopuszczonym do zaliczenia wykładu należy zdobyć co najmniej 10p z 15 możliwych.prace zaliczeniowe 2023-24
Dzień z życia
- Weronika Bagniewska Czy jesteś tego świadomy?
- Zsófia Bedyńska Z życia młodej kobiety z lat sto piętnastych
- Adrianna Czerech Idealne dzieci
- Damian Kazimierski Ci, co pomarli
- Michał Kuliński Zjazd
- Maja Nowak Dzień z życia robota
- Maciej Ołdakowski Dostojna Starość
- Jonasz Aleszkiewicz AI i prawo
- Patrycja Barańczyk Co nas zabawi za kilka lat?
- Szymon Dębowski Pomiędzy klikaniem, a myśleniem. Co będzie przed satysfakcjonującymi implantami do mózgu?
- Adam Głowacki Świadomość maszyn w obliczu trudnego problemu świadomości
- Mikołaj Grymuza Sceptyczna Inteligencja
- Sebastian Kamiński O potencjalnej przyszłości interfejsów mózg komputer (i mózg-mózg) w badaniach nad świadomością
- Jakub Kołaczyński "Czy można wyjść za chatbot'a?" i dużych modeli językowych inne perypetie.
- Katarzyna Kwiatkowska DNA jako nowa forma spisu powszechnego?
- Kacper Lenkiewicz Sztuczna inteligencja jako program opisany na komputerze o konstrukcji inspirowanej ludzkim mózgiem.
- Emil Łosiak Nano AI
- Pola Pawlikowska Sport przyszłości
- Jakub Podlasek Biohacking - co się stanie gdy nauka wejdzie pod strzechy?
- Kacper Przybysz Piractwo w czasach ze sztuczną inteligencją
- Marcelina Rowicka Społeczeństwo przyszłości
- Mikołaj Sobolewski Czy "duchy" wkrótce znikną?
- Patrycja Styka Jak czuć się kochanym?
- Jakub Wituch Czy jesteśmy jeszcze w stanie rozpoznać czy tekst został napisany ludzką ręką czy za pomocą narzędzia AI?
- Konrad Dunicz Nowa Rzeczywistość
- Antoni Gola Kuchnia przyszłości
- Hanna Góźdź Czego potrzebuje świat?
- Justyna Kanatek Disruptive technologies - Blockchain
- Oliwier Matysek Prawda o Teleportacji
- Jan Osiejewski Przyszłość w dobie sztucznej inteligencji
- Weronika Szczepanik Sztuczna inteligencja inaczej
- Karolina Ślaska Problemy świadomych maszyn i ich relacje z ludźmi
prace zaliczeniowe
Prace zaliczeniowe studentów 2023-24Prace zaliczeniowe studentów 2022-23
Prace zaliczeniowe studentów 2021-22
Prace zaliczeniowe studentów 2020-21
Prace zaliczeniowe studentów 2019-20
Prace zaliczeniowe studentów 2018-19
Prace zaliczeniowe studentów 2017-18
Prace zaliczeniowe studentów 2016-17
Prace zaliczeniowe studentów 2015-16
Prace zaliczeniowe studentów 2014-15
Prace zaliczeniowe studentów 2013-14
Prace zaliczeniowe studentów 2012.
Prace zaliczeniowe studentów 2011.
Prace zaliczeniowe studentów 2010.
Prace zaliczeniowe studentów 2008/2009.
Prace zaliczeniowe studentów 2007/2008.
Prace zaliczeniowe studentów 2006/2007.
Prace zaliczeniowe studentów 2005/2006.
tematy esejów i sprawozdań
Proszę je traktować przykładowo:- w czym zastąpi nas sztuczna inteligencja (AI)? A w czym nie ma szans?
- Roboty do roboty!
- zegarek, komputer, komórka, TV, Hi-Fi, samochód, dom za 10-20-30 lat (Wybierając ten temat proszę przeczytać co Państwa koleżanki i koledzy napisali w poprzednich latach! I napisać coś innego, ma się rozumieć.)
- co by było fajnie mieć (wehikuł czasu? tanie źródło energii? antygrawitację? działko na komary? ...)
- co by warto zmniejszyć (powiększyć) i dlaczego?
- interface człowiek-maszyna za kilkanaście lat.
- pilot do TV przyszłości
- rozrywka w następnych dekadach
- problemy świadomych maszyn i ich relacje z ludźmi
- kuchnia przyszłości (tylko błagam, bez lodówek zamawiających towary prosto ze sklepu!)
- usługi sieciowe
- wyzwania technologii krzemowej (litografii, processingu, testow itp)
- synergie (czyli łączenie produktow/modeli): procesor+pamięć+video+..., komorka+komputer+tablet+... drukarka+kopiarka+fax+..., TV+DVD+konsola+...
- nośniki danych
- łączność i lokalizacja
- id karty - uniwersalny dowód osobisty/prawo jazdy/karta płatnicza/i co jeszcze?
- zagrożenia prywatności
- zagrożenia: piractwo kontra copyright ( "piractwo" = np. wymiana plików, łamanie simlocków; "copyright" = np. patentowanie algorytmów, genów itp.)
- nowe usługi i modele biznesowe
- co można zmieścić w zegarku?
- telefon komórkowy przyszłości - czy to nadal będzie telefon?
- disruptive technologies dzisiaj